汽车雷达——地位和趋势
摘要：本论文对汽车雷达进行了简要的综合概述。短波和长波雷达频率调整的情形已被总结，因为它们对汽车制造商和传感器供应商很重要。简单介绍了前段概念和24GHz、77GHz传感器的天线技术。讨论了它们对传感器的视野和对角度的测量能力的影响。特别是考虑了数字多波束形成技术概念并取得了理想的结果。
Ⅰ、引言
汽车雷达领域的第一次试验发生在上世纪50年代后期。上世纪70年代，或多或少的密集的雷达发展开始在微波频率。近几十年的活动主要集中在17、24、35、49、60、77GHz。甚至从汽车雷达开始的早期，所有调查的驱动力是避免碰撞的想法。对全世界的许多工程师而言，这个想法已经使他们花了巨大的精力来发展智能车载雷达装置。在这段相当长的时间里，在微波和雷达信号处理领域获得了许多实践知识。伴随着在半导体微波源(尤其是Gunn源和砷化镓单片微波集成电路)和微控制器和数字信号处理单位的可用的计算能力方面的显著进步，汽车雷达的商业化在上世纪90年代变得可行。
在汽车上围绕遥感及监视技术的竞争是激光雷达，超声波和摄像机（基于CCD以及包括近红外敏感的CMOS芯片）。为了提高关于功能性、鲁棒性、可靠性，不利的天气条件等情况下的舒适和安全功能，汽车制造商和供应商提高了传感器的优化配置。另外还有总系统的成本必须满足市场销售的目标来吸引汽车用户。首先应用围绕遥感技术
的是停车辅助系统（基于超声波），碰撞预警,自适应巡航控制系统(ACC)。例如，上世纪90年代，美国成功的引进了碰撞预警系统。在他们美国的公交线路上，灰狗安装了超过1600个雷达系统(24GHz) ，与去年相比, 1993年的汽车事故发生率减少了21%。
自适应雷达巡航控制系统在日本第一次商业化是在1995年。而激光雷达——自适应巡航控制系统（Lidar—ACC）在日本特别受青睐，欧洲和美国的公司将主要发展集中在了基于自适应巡航系统的雷达。在1999年，奔驰在其S车型上引入了77GHz的车距控制系统（Distronic），紧接其他高级车型选择性的装备了自适应雷达巡航控制系统，例如宝马7系列，美洲豹(XKR,XK6)，凯迪拉克(STS,XLR)，奥迪A8,和大众辉腾。自适应雷达巡航控制系统同样在奔驰E,CL,CLK,SL车型，宝马5系和6系，奥迪A6，尼桑（Cima, Primera），丰田（Harrier,Celsior）,雷克萨斯（LS ,GS）和本田（Accord,Inspire,Odyssey）上得到了利用。此外，从2005生产的产品开始，自适应巡航系统将成为新的宝马3系和新的大众帕萨特的选择。
尽管到目前为止，欧洲汽车制造商仅仅为自适应雷达巡航控制系统提供77GHz的系统，但是他们日本竞争对手本田和丰田为了减少碰撞（特别是对自适应雷达巡航控制系统），在2003年，基于77GHz远程雷达(LRR) 技术，引入了积极制动辅助系统。相比之下，自适应雷达巡航控制系统只有光滑减速性能（因为自适应雷达巡航控制系统仅仅的市场销售性是舒适性能），积极的制动辅助系统
提供了更高的制动力量来减速,当识别了威胁情况和司机开始制
动时，但是也许为了避免撞车它不是那么必须的。
这表明将从“仅仅舒适”的功能到拥有雷达遥感技术的主动安全系统，这种技术为舒适和安全领域服务。在未来几年内，这些主动安全系统将被引入到欧洲。奔驰将在2003年在它们的S车型中开始它的第一代预安全性系统，这种系统不是基于环绕传感技术而是（仅仅是）依赖电子稳定程序（ESP）的数据和防抱死制动系统（ABS）。如果这些控制单元由于汽车的动态变化而识别了突发的事故，电子安全带张力器将被激活，座位的方向将被调整，同时天窗将被关闭。
这个改良过程的下一步将是为反应和自动激励的合适保护措施提前获得更多的毫秒级的时间。博世将其命名为“预测安全系统”（PSS），这将有三个主要阶段。第一阶段（PSS1，将在2005
年推出）是一个预设的制动系统。只要当一个威胁被77GHz的远程雷达确定时，刹车系统将被预制，而这些不会引起司机的注意。但是在这种情况下当司机踩下制动踏板，将没有任何延迟的达到最大制动力。在第二阶段（PSS2,2006）司机将在危险的情况下被通知有一个自动，短促但是加强的制动激活，伴随着光学或声学信号。在第三阶段（PSS3）若是撞车无法避免，一个自动的紧急刹车将启动。博世最近从德国ADAC汽车俱乐部（类似于美国的AAA）在创新的范畴内为PPS授予黄天使奖。
短程雷达将首先安装在投保类别的客车中，将为碰撞前传感、
指挥中心的支持、停车协助、盲点监控。优先微波技术是24GHz 在毫米范围内有高分辨率的超宽带操作。
Ⅱ.频率调整
在过去的几年里，在汽车雷达频率调整方面取得了很大的进展。上世纪90年代在欧洲（ETSI EN 301 091）伴随着一套标准，76—77GHz的波段是已经被管制的。现在，在欧洲，北美和日本，这个波段是分配给智能交通服务的。
对短程应用超宽带传感器被广泛优先使用，因为它们低成本的前景和在厘米范围内的高分辨率。在2002年美国联邦通讯委员会为北美市场已经规范了超宽带。对汽车超宽带短程雷达系统，联邦通讯委员会分配了22—29GHz的波段，其最大的平均功率密度为-41.3 dBm/MHz。
在2002年，超过30个欧洲主要汽车制造商和供应商创立了短距离的汽车雷达频率分配联盟（SARA）。SARA的主要目的是在欧洲为24GHz范围内的汽车雷达提供超宽频规定的支持。因为电信行业和地球观测机构的强烈反对，把很多的努力用在了去寻找一个折中方案和去使汽车超宽带雷达系统成为可能。在2005年1月17号，欧洲经济共同体委员会最终决定将范围为21.65—26.65GHz的波段分配给超宽频短范围的雷达。这些系统将被允许从2005年7月营销至2013年6月。在欧共体的每个国家所有车的穿透率被限制为7%。人们期待：八年的时间将足以发展便宜的工作在一个新频率的短程雷达传感器，且不影响其他商业，科学，军事系统和技
术服务。因此，在2004年3月欧洲委员会将频率范围为77—81GHz 的波段分配给超宽频近程雷达，允许其从2005年开始使用。预想这个波段的分配也将在日本和北美发生，近程雷达的供应商可能会在中期将他们的超宽频发展从24GHz调整为79GHz。
Ⅲ. 前端技术和天线的概念
功能上的要求,传感器安装的有限的空间、法律法规,设备的制造成本,营销计划主要决定选择传感器的观念。远程雷达的一个主要的要求是它的能力范围达到150——200米。针对一个单站雷达的雷达方
程式为：
我们知道Rmax的最大射程是正比于有效的天线A孔径尺寸平方根和频率的平方根。σ表示目标的反射率，P T x表示传送功率以及Pmin表示所需的最小检测功率。因此,最高频率可优先得到小盒子卷（？）。但是这种需求与节约微波技术成本的能力相反。这77GHzLRR传感器天线面积可以减少大约50×50平方毫米。即使当灵敏度足够时，高的天线方向性和低旁瓣仍然是必要的，以应付护栏和与环境无关的道路行车线的影响。
A.24GHz传感器
近程雷达传感器不需要远程的能力。因此,低频率的将优先使用,使可用微波元件也使用在通信产业。今天24GHz技术似乎在组件成本和传感器的尺寸之间最好的选择。通常,近程雷达传感器不测量被检测对象的角度,他们有一种十分广阔的横向范围。因此,单天线元件足
够了。只有垂直电波是针对增加天线增益和避开从路面干扰的影响[1]。通常近程雷达传感器在脉冲模式下(脉冲,脉冲多普勒)或连续波模型操作（连续波，调频连续波，频移键控，调频连续波和频移键控）。同时编码雷达与扩频技术(脉冲,CW型,pseudo-noise)是一种常见的技术。例如,德尔斐的17GHz雷达是一种有伪噪声（PN）二进制相移键控调制的相编码连续波雷达。M/A-Com传感器是一种脉冲雷达。海拉正在发展一个短距离的应用的24GHz超宽频雷达以及窄带雷达经营许可证，其范围的最大射程70米的24兆赫ISM [2]。不仅测量目标的距离也测量他们的角位置,同时几个邻近的传感器都可以使用。他们的目标的距离测量与角位置测量的算法融为一体。
Valeo-Raytheon正在研发一种多波束相控阵列近程雷达，它本身提供本身的角度信息。
B.77GHz 传感器
主要的77GHz LRR传感器制造商是ADC(M / A-Com合作的大陆的子公司Temic), Bosch, Delphi, Denso, TRW (自动巡航),Fujitsu Ten, and Hitachi。图1显示博世的LRR的第二代、其生产已经开始于2004年。该系统仅具有一个盒子大小74×70×58 mm3(H xW×D)和包含所有的感应和指挥中心的功能。77兆赫电路中包含4个供给元素(polyrods)直接连接到射频(RF)板上4个修补元素,照亮介质透镜。单站模拟波束形成方法的结果是一个广泛的照明传输光束和四个单接受光束，
这部分重叠产生总方位方位角±8度的覆盖面，见图2。调制调频连续波是一个三角形的形状[3] 。
图1 博世ACC的第二代图2 博世ACC第二代接受波束图形汤姆森拉莫伍尔德里奇公司（TRW）还使用介质透镜概念而ADC （相应的M / A-COM ）利用一个低糙度折叠结构，导致传感器深入5厘米。其他公司(德尔菲法、富士通十、三菱电气、摄氏度科技)使用机械机制引导光束方位。虽然机械雷达扫描仪产生相当不错的检测性能，但可能他们的机械可靠性敏感超过寿命，另外他们进一步的小型化也可能受限。德尔福和富士通的机械雷达产品在成批量的生产。
IV.数字波束形成概念
前端数字波束形成的77GHz雷达传感器在2003年被日本公司引入
市场。日本电装公司建了一个收发分置的LRR，它拥有平面贴片天线，其范围能力可达150米以及大概的视野在±10度[4]。九根接收天线是四个77GHz的SP3T多路复用并转换为只有一个基带信道，见图3。
图 3. Denso’s 77 GHz DBF sensor [4]
丰田CRDL LRR 77GHz雷达(图4,[5])转换3根平等的传送天线和3接收
天线,其结果也产生基带信道,同时，在数字领域的多路分配后，数字波束形成有九条数字接受渠道。
图4 丰田数字波束形成 CRDL雷达, 77 GHz, [5]
A.信号到达方向的估计
所有作为单脉冲技术的常规的信号波方向估计方法（部分重叠波里比较接收到的信号）或空间功率谱测量技术（机械扫描,相控阵）确实在半功率波束宽度内有一个角度分辨率。因此,角分辨率直接取决于孔径尺寸,因为3分贝的直径D的天线波束宽度以及连续的照度大概是：
因此，77GHz传感器的远程角度分辨率是典型地在2°—5°范围。为了克服这个限制，基于子空间技术的参数估计方法可以应用。这些方法依赖于一个子空间的分解，多重天线元素的列阵接受的有噪声的信号（？）。用与一个特征值分解的自相关矩阵的接收到的信号的均匀线阵，信号噪声和子空间能决定。了解这些子空间，DOA的目标可以估计。众所周知的阵列信号处理中的理论是Music和Esprit算法[6,7]。我们将这些技术应用到带有数字波束形成的24 GHz 近程雷达以及在2002年发表了预期的结果。
在我们的进一步工作中，我们开始将这种方法转移到77GHz的领域
中。我们目前研究活动的主要目标是获取77GHz数字波束形成概念的实际知识以及与参数估计技术结合的效益，调查他们对发展成就的影响。图片5显示了我们的由8个平行接受柱组成的均匀线性阵列的
77GHz数字波束形成前段之一。发射天线由4根柱组成，四根柱有导出一个大约为-27dB低副瓣电平的锥形功率分配。这3dB的发射天线波束宽度大约26°以及天线增益是20.5dB。
图表5：77GHz收发数字波束形成前段有8个接受信号的和4个（来自一个功率分配器）发射信
号的临时天线柱
另一远程操作的扩展列阵的前端被放置在了防水的住房和安置在我们的测试车辆，见图6。我们在77GHz数字波束形成的展示板的参数估计技术实施的第一个研究结果如图7所示。标号1和2表明Esprit 算法的估计。尽管DBF传感器的虚拟梁的半功率射束宽度大约是8.5°，这俩汽车和他们的角距小于4°的被检测到并且在这两目标之间没有危险对象出现。
图片6：载有77GHz 数字波束形成展示板的测试车辆（同时插在右下角）
图片7：在同样距离下进行角测量的两辆汽车
Ⅴ.总结
最迟在2013年以超宽带运行的24GHz和79GHz短程雷达将首次在投保的汽车上使用，之后将在高级车系上使用。主要的应用是在ACC(自适应性巡航系统)支持、防撞检测、泊车协助和盲点监控。24GHz的近程雷达将在2005引入市场。近程雷达传感器在第一代中将没有角度测量性能（除Valeo-Raytheon传感器），但是未来的几代中将也能提供角度信息。尽管这些传感器将更加昂贵，但它们将有助于减少整个传感器数目，因此它们将减少整个系统的花费。77GHz自适应巡航系统将被延伸到在低速下的运行，包括全速停止能力。这将为客户提供更多的利益以及它将显著地有助于ACC系统的市场成功。同样的77GHz 传感器不仅将用于舒适驾驶（ACC 停止和前进）而且还用于预测和主
动安全系统。主动安全系统在不可避免的事故情况的一个自动紧急刹车将是交通事故和死亡人数总数量相当大减少的关键。
77GHz传感器检测性能将被进一步的提高，例如关于误警率和反应时间。同时传感器的价格会降低。平面天线和数字多波束形成技术为77GHz雷达提供有趣的前端概念。这些技术可能对高容量产品可行，同时77GHz 部件和强大数字信号处理单元的花费将进一步降低。
倒车雷达分析 1 倒车雷达的意义和要求 随着汽车的迅速增加，停车难已经是不争的事实，狭小的停车场地常常令有车一族无所适从，稍不慎，则闯祸，烦事又烦人。虽然每辆车都有后视镜，但不可避免的都存在一个后视盲区。倒车雷达是汽车泊车或者倒车时的安全辅助装置，能以声音或者更为直观的显示告知驾驶员驾驶车辆周围障碍物的情况，解除了驾驶员泊车、倒车和起动车辆时前后左右探视所引起的困扰，并帮助驾驶员扫除了使用死角和视线模糊的缺陷，提高驾驶的安全性。倒车雷达的发明是迫在眉睫的，是必不可少的设备。 2 总体方案 该设计的应用背景是基于AT89C51的超声信号检测的。因此初步计划实在室内小范围的测试，限定在2.5米左右。单片机（AT89C51）发出短暂的40KHz信号，反射后的超声波经超声波接收器作为系统的输入，锁相环对此型号进行技术判断后，把相应的计算结果送到LED显示电路显示，并进行声光报警[1]。 其发射电路通常分为调谐式和非调谐式。在调谐式电路中有调谐线圈（有时装在探头内），谐振频率有调谐电路的电感、电容决定，发射的超声脉冲频带较窄。在非调谐式电路中没有调谐元件，发射出的超声频率主要由压电晶片的固定参数决定，频带较宽。将一定频率、隔度的交流电压加到发射传感器的固有频率40KHz，使其工作在谐振频率，达到最优的特性。发射电压从理论上说是越高越好，因为对同一支发射传感器而言，电压越高，发射的超声功率就越大，这样能够在接受传感器上接受的回波功率就比较大，对于接受电路的设计就相对简单一些。但是每一支实际的发生传感器有其工作电压的极限值，同时发射电路中的阻尼电阻决定了电路的阻尼情况。通常采用改变阻尼电阻的方法来改变发射强度。 发射部件的点脉冲电压很高，但是由于障碍物回波引起的压电晶片产生的射频电压不过
课程设计说明书 汽车倒车雷达设计 学生姓名XXX 班级机制1001班 学号201021xxxx16 日期2013.07.01—2013.07.12
随着社会经济的发展交通运输业日益兴旺，汽车的数量大幅增长，随着汽车的增多和停车位日趋紧张，泊车成为很多车主头痛的问题，这时倒车雷达就成了汽车的好助手。倒车雷达是汽车泊车安全辅助装置，能以比较直观的显示告知驾驶员后方障碍物的情况，解除了驾驶员泊车时前后左右探视所引起的困扰，并帮助驾驶员扫除了视野死角和视线模糊的缺陷，提高了倒车的安全性。超声波测距法是常见的一种距离测距方法，本文介绍的就是利用超声波测距法设计的一种倒车防撞报警系统。控制系统核心部分就是超声波测距仪的研制。 设计通过多种发射接收电路设计方案比较，得出了最佳设计方案，并对系统各个单元的原理进行了介绍，对组成系统电路的芯片进行了介绍，并阐述了它们的工作原理，对超声波传感器的选用经过了仔细的思考，并详细的说明其功能和作用原理。文章介绍了系统系统的软件结构，通过编程来实现系统功能。 关键词：单片机；超声波；测距；传感器
1引言 (2) 1.1背景 (2) 1.2设计的要求和难点 (2) 2总体方案设计 (3) 2.1 系统构成图 (3) 2.2 工作原理 (3) 3硬件设计 (5) 3.1 超声波发射与接收电路 (5) 3.1.1 发射电路 (5) 3.1.2 接收电路 (7) 3.2 ADC0832转换器特点与接线图 (9) 3.3 传感器型号及说明 (12) 4软件设计 (13) 4.1 系统流程图 (13) 4.2 编程程序 (15) 5设计小结 (17) 参考文献 (18)
四川师范大学成都学院电子工程系课程设计报告 前言 随着汽车的普及，越来越多的家庭拥有了汽车。汽车的数量逐渐增加，造成公路、街道、停车场、车库等越来越拥挤。汽车驾驶员越来越担心车的安全了，其中倒车就是一个典型。 我们所设计的汽车倒车雷达主要是针对汽车倒车时人无法目测到车尾与障碍物的 距离而设计开发的。该设计将51单片机技术与超声波的测距技术、传感器技术等相结合，可检测汽车倒车，其障碍物与汽车的距离，通过发光二极管闪烁的频率来显示距离，障碍物越近，闪烁的频率越高，并根据障碍物与车尾的距离远近实时发出报警。 虽然我们设计的倒车雷达和轿车上的倒车雷达有很大的差别。但这个设计把我们平时学到的理论运用到实践里去了，同时教会了我们怎么样使用实验室的仪器，提高了我们动手实践的能力和文字表达能力。
1. 汽车倒车雷达的初步认识 1.1 汽车倒车雷达的原理 倒车雷达是根据蝙蝠在黑夜里高速飞行而不会与任何障碍物相撞的原理设计开发的。探头装在后保险杠上，主要于前后保险杠上安装。探头能够以最大水平120度垂直70度范围辐射，上下左右搜寻目标。它最大的好处是能探索到那些低于保险杠而司机从后窗难以看见的障碍物，并报警，如花坛、路肩、蹲在车后玩耍的小孩等。 倒车雷达的显示器装在后视镜上，它不停地提醒司机车距后面物体还有多少距离，到危险距离时，蜂鸣器就开始鸣叫，以鸣叫的间断/连续急促程度，提醒司机对障碍物的靠近，及时停车。 倒车雷达就相当于超声波探头，从整体上来说超声波探头可以分为两大类：一是用电气方式产生超声波，其二是用机械方式产生超声波，鉴于目前较为常用的是压电式超声波发生器，它有两个电晶片和一个共振板，当两极外加脉冲信号，它的频率等于压电晶片的固有震荡频率时，压力晶片将会发生共振，并带动共振板振动，将机械的能转为电信号的这一过程，这就成了超声波探头的工作原理。为了更好地研究超声波和利用起来，人们已经设计和制造出很多超声波发声器，超声波探头加以运用在使用汽车倒车雷达上。 这种原理用在一种非接触检测技术上，用于测距来说其计算简单,方便迅速,易于做到实时控制，距离准确度达到工业实用的要求。倒车雷达用于测距上，在某一时刻发出超声波信号，在遇到被测物体后的射回信号波，被倒车雷达接收到，得用在超声波信号从发射到接收回波信号这一个时间而计算出在介质中的传播速度，这就可以计算出探头与被探测到的物体的距离。 1.2 汽车倒车雷达的组成 倒车雷达有这几部分构成： ★超声波传感器：用于发射及接收超声波信号，通过超声波传感器可以测量距离。 ★主机：发射正弦波脉冲给超声波传感器，并处理其接收到的信号，换算出距离值后，将数据与显示器通讯。 ★显示器或蜂鸣器：接收主机距离数据，并根据距离远近显示距离值和提供不同级别的距离报警音。
汽车整车试验方法标准 第一部分试验方法通则仪表校正 GB/T 12534-90 汽车道路试验方法通则 JIS D 1010-82 汽车道路试验方法通则 GB/T 12548-90 汽车速度表,里程表检验校正方法 JIS D 1011-82汽车速度表刻度检验方法 SAE J 1059-84 车速里程表试验规程 SAE J 966-66测量轿车轮胎每英里转数试验方法 SAE J 1025-73 测量载货汽车轮胎每英里转数试验规程 第二部分整车基本参数测量 GB/T 12673-90 汽车主要尺寸测量方法和测量汽车座椅适应性的装置ISO 4131-79 轿车尺寸标注方法 JIS D 0302-82 汽车外廓尺寸测量方法 SAE J 1100-84 汽车尺寸标注 NF R 18-005 轿车尺寸标注方法 DIN 70020/1 汽车和挂车一般尺寸 JB 4100-85 轿车客厢内部尺寸测量方法 JIS D 0301-82 汽车内部尺寸测定方法 JB 3983-85 轿车行李箱测量参考体积的方法 ISO 3832-76 轿车行李箱测量参考体积的方法 JIS D 0303-82 轿车行李箱标准容积的测量方法 NF R 18-003 轿车行李箱测量参考体积的方法
DIN ISO 3832 轿车行李箱测量参考体积的方法 GB/T 12674-90 汽车质量(重量)参数测定方法 GB/T 12538-90 汽车重心高度测定方法 GB/T 12540-90 汽车最小转弯直径测定方法 JIS D 1025-86 汽车最小转弯半径试验方法 JASO C 702-71 最小转弯半径试验方法 JASO Z 107-74 连结车最小转弯半径试验方法 SAE J 695-84 汽车转向能力及转向偏移量测定 SAE J 826-87 用于确定 第三部分动力性 GB/T 12544-90 汽车最高车速试验方法 JIS D 1016-82 汽车最高车速试验方法 DIN 70020/3 最高车速,加速度及其它术语定义和试验方法GB/T 12547-90 汽车最低稳定车速试验方法 GB/T 12543-90 汽车加速性能试验方法 JIS D 1014-82 汽车加速试验方法 SAE J 1491-85 汽车加速度测量 GB/T 12536-90 汽车滑行试验方法 JIS D 1015-76 汽车滑行试验方法 GB/T 12539-90 汽车爬陡坡试验方法 JIS D 1017-82 汽车爬陡坡试验方法 JIS D 1018-82 汽车爬长坡试验方法 GB/T 12537-90 汽车牵引性能试验方法 JIS D 1019-82 汽车牵引试验方法
基于单片机的汽车倒车雷达系统设计 摘要 随着社会经济的发展交通运输业日益兴旺，汽车的数量在大副攀升。交通拥挤状况也日趋严重，撞车事件屡屡发生，造成了不可避免的人身伤亡和经济损失，针对这种情况，设计一种响应快，可靠性高且较为经济的汽车倒车防撞预警系统势在必行。本设计是利用最常见的超声波测距法来设计的一种基于单片机的汽车倒车雷达系统。 本设计的主要是基于STC89C52单片机利用超声波的特点和优势，将超声波测距系统和STC89C52单片机结合于一体，设计出一种基于STC89C52单片机的汽车倒车雷达系统。该系统采用软、硬件结合的方法，实现了汽车与障碍物之间距离的显示以及危险距离的声光报警等功能。 本设计论文概述了超声波检测的发展及基本原理，阐述了超声波传感器的原理及特性。在超声波测距系统功能和STC89C52单片运用的基础上，提出了系统的总体构成，对系统各个设计单元的原理进行了介绍，并且对组成各单元硬件电路的主要器件做了详细说明和选择。本设计论文还介绍了系统的软件结构，并通过编程来实现系统功能和要求。 关键词：汽车倒车雷达、STC89C52、超声波、测量距离、显示距离、声光报警
第一章绪论 课题设计的目的和意义 随着汽车的普及，越来越多的家庭拥有了汽车。交通拥挤状况也随之出现，撞车事件也是经常发生，人们在享受汽车带来的乐趣和方便的同时，更加注重的是汽车的安全性，许多“追尾”事故都与车距有着密切的关系。为了解决这个安全问题，设计一种汽车测距防撞报警系统势在必行。 由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声经常用于距离的测量，如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单。所以超声波测距法是一种非常简单常见的方法，应用在汽车停车的前后左右防撞的近距离测量，以及在汽车倒车防撞报警系统中，超声波作为一种特殊的声波，具有声波传输的基本物理特性—折射，反射，干涉，衍射，散射。超声波测距是利用其反射特性，当车辆后退时，超声波测距传感器利用超声波检测车辆后方的障碍物位置，并利用LED 显示出来，当到达一定距离时，系统能发出报警声，进而提醒驾驶人员，起到安全的左右。 通过本课题的研究，将所学到的知识用在实践中并有所创新和进步。该设计可广泛应用在生活、军事、工业等各个领域，它需要设计者有较好的数电、模电知识，并且有一定的编程能力，综合运用所学的知识实现对超声波发射与接收信号进行控制，通过单片机程序对超声波信号进行相应的分析、计算、处理最后显示在液晶显示屏上。
毕业设计成果 （产品、作品、方案） 设计题目：汽车倒车雷达设计___________________ 目录 1 绪论 (1) 1.1 课题设计的目的和意义 (1) 1.2 国内应用现状 (1) 2 总体方案 (2) 2.1 本设计的研究方法 (2) 2.2 系统整体方案的设计 (3) 2.3 系统整体方案的论证 (3)
3 系统硬件设计 (4) 3.1 AT89S51 单片机 (5) 3.2 超声波测距的系统及其组成 (6) 3.2.1 超声波测距单片机系统 (7) 3.2.2 超声波发射、接受电路 (8) 3.3.3 显示电路 (10) 3.3.4 供电电路 (11) 3.2.5 报警输出电路 (12) 4 系统软件设计 (13) 4.1 主程序设计 (13) 4.2 超声波测距子程序及其流程图 (14) 4.3 超声波测距流程图 (18) 5 倒车雷达电路及工艺的检测方案 (18) 5.1 电路的检测流程 (18) 5.2 硬件电路检测方法 (19)
参考资料 (21)
1 绪论 1.1 课题设计的目的和意义 随着汽车的普及，越来越多的家庭拥有了汽车。交通拥挤状况也随之出现，撞车事件也是经常发生，人们在享受汽车带来的乐趣和方便的同时，更加注重的是汽车的安全性，许多“追尾”事故都与车距有着密切的关系。为了解决这个安全问题，设计一种汽车测距防撞报警系统势在必行。 由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声经常用于距离的测量，如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单。所以超声波测距法是一种非常简单常见的方法，应用在汽车停车的前后左右防撞的近距离测量，以及在汽车倒车防撞报警系统中，超声波作为一种特殊的声波，具有声波传输的基本物理特性—折射，反射，干涉，衍射，散射。超声波测距是利用其反射特性，当车辆后退时，超声波测距传感器利用超声波检测车辆后方的障碍物位置，并利用LED 显示出来，当到达一定距离时，系统能发出报警声，进而提醒驾驶人员，起到安全的左右。 通过本课题的研究，将所学到的知识用在实践中并有所创新和进步。该设计可广泛应用在生活、军事、工业等各个领域，它需要设计者有较好的数电、模电知识，并且有一定的编程能力，综合运用所学的知识实现对超声波发射与接收信号进行控制，通过单片机程序对超声波信号进行相应的分析、计算、处理最后显示在LED 数码管上。 1.2 国内应用现状 近年来，由于导航系统、工业机器人的自动测距、机械加工自动化等方面的需要， 自动测距变得十分重要。与同类测距方法相比，超声波测距法具有以下优势：（1）相对于声波，超声波有定向性较好、能量集中、在传输过程中衰减较小、反射能力
1.目的本文件规定了中国汽车国产开发研究院各阶段开发的样车（包括进口样车）应进行的试验项目和程序。 2.范围 本文件适用于研究院产品开发样车试验。 3.术语和定义 样车：本文件所指样车是指产品开发过程中的试制车辆、装有试装样件的车辆，以及作为参考车型的其它车辆。 Mule car样车是指在参考样车上物理搭载动力总成或新设计的零部件。 ET1样车是指按试制产品图样试制的第一轮样车，可包括部分手工样件。 ET2样车是指按试制产品图样制造，对ET1样车在第一轮试验中出现的问题进行全面整改后的样车。 PT样车是指按生产准备产品图样制造，使用全部工装件，在总装线上装配下线的样车。 4.职责和权限 4.1各项目部委托试验任务。 4.2试验中心根据各委托试验任务负责组织实施。 5.工作程序 5.1Mule car阶段试验。 5.1.1对参考样车按需要进行磨合行驶，整车性能试验项目见表1。 表1 整车性能试验项目 试验项目样车状况说明 样车更换装动力总 成右舵改左舵（或相反） 等速油耗测试△△60Km/h、90Km/h、120Km/h 工况油耗测试+ + 15工况 基本性能△滑行、最低稳定车速 制动性能△0形试验、Ⅰ形试验、热衰退 试验、驻坡试验 动力性△△起步加速、直接档加速、最 高车速、爬坡性能 操纵稳定性 △△操作轻便性、转向回正、稳 态回转 平顺性 △悬挂系统部分固有频率（偏频）和相对阻尼系数测试、随机路面行驶试验 NVH △ △+ 车内噪声、通过噪声、定置噪声、偏频 排放 + △15工况 热管理+ △ 机舱各点温度、冷却液温度、 机油温度、排气管温度 注：符号“△”表示必做的试验；符号“+”表示可按具体情况确定。 换装的动力总成，其发动机应是已定型的产品，配套厂家需提交所有相关试验报告。 5.2ET1样车阶段试验（专业部/商品部提出，试验中心组织）
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基于超声波汽车倒车雷达预警系统设计 作者：高月华， GAO Yuehua 作者单位：重庆科技学院机械与动力工程学院,重庆,400042 刊名： 压电与声光 英文刊名：PIEZOELECTRICS & ACOUSTOOPTICS 年，卷(期)：2011,33(3) 被引用次数：2次 参考文献(5条) 1.吴琼;封维忠;马文杰汽车倒车雷达系统的设计与实现[期刊论文]-现代电子技术 2009(09) 2.王红云基于超声波测距的倒车雷达系统设计[期刊论文]-国外电子元器件 2008(8) 3.王守华基于温度补偿的超声波倒车测距仪的研制[期刊论文]-今日电子 2009(9) 4.朱维杰;于湘珍基于超声波测距的自适应倒车雷达设计[期刊论文]-汽车电器 2009(4) 5.鲁思慧基于微控制器超声波技术的倒车障碍检测系统 2008(08) 本文读者也读过(7条) 1.孙会楠基于单片机的倒车雷达研究[期刊论文]-科技创新导报2011(15) 2.陈学永具有语音提示和数码距离显示的超声波倒车雷达设计[会议论文]-2007 3.常雨芳.黄文聪.Chang Yufang.Huang Wencong基于超声测距的可视倒车雷达预警系统设计[期刊论文]-软件导刊2010,09(12) 4.滕志军基于超声波检测的倒车雷达设计[期刊论文]-今日电子2006(9) 5.张海鹰.高艳丽.张树团.ZHANG Hai-ying.GAO Yan-li.ZHANG Shu-tuan高精度超声倒车雷达的设计[期刊论文]-电子设计工程2011,19(9) 6.周超.ZHOU Chao具有声光提示双功能的倒车防撞系统设计[期刊论文]-传感器与微系统2011,30(5) 7.滕志军.陈莉.张宇帅.Teng Zhijun.Chen Li.Zhang Yushuai一种语音同步提示的倒车雷达的设计[期刊论文]-电子科技2007(11) 引证文献(3条) 1.苏延霞.杨胜兵基于超声测距的智能泊车系统仿真设计[期刊论文]-湖北汽车工业学院学报 2011(4) 2.孙敏.卢浩.赵伟.蒋碧珠.李晶.曹毓涵超声防撞技术的专利状况分析[期刊论文]-电声技术 2012(z1) 3.莫品光.刘艳红基于超声波的倒车防撞报警系统设计[期刊论文]-传感器世界 2012(6) 本文链接：https://www.doczj.com/doc/3211424426.html,/Periodical_ydysg201103025.aspx
汽车综合性能检测站能力的通用要求 集团标准化小组：[VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN]
1 范围 本标准规定了汽车综合性能检测站开展汽车综合性能检测工作应具备的服务功能、管理、技术能力以及场地和设施的要求。 本标准适用于汽车综合性能检测站建设、运行管理以及对汽车综合性能检测站能力认定、委托检测和监督管理。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB1589道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值 GB7258机动车运行安全技术条件 GB/T11798.9平板制动试验台检定技术条件 GB/T12480客车防雨密封性试验方法 GB/T12534汽车道路试验方法通则 GB/T13563滚筒式汽车车速表检验台 GB/T13564滚筒反力式汽车制动检验台 GB/T15481检测和校准实验室能力的通用要求 GB/T15746.1～15746.3汽车修理质量检查评定标准 GB/T18344汽车维护、检测、诊断技术规范 GB18565营运车辆综合性能要求和检验方法 GB/T50033建筑采光设计标准 GB50034工业企业照明设计标准 GB50055通用用电设备配电设计规范 GB50057建筑物防雷设施规范 GBZ1工业企业设计卫生标准 GA468机动车安全检验项目和方法 JT/T198营运车辆技术等级划分和评定要求 JT/T386汽车排气分析仪 JT/T445汽车底盘测功机 JT/T448汽车悬架装置检测台 JT/T478汽车检测站计算机控制系统技术规范 JT/T503汽车发动机综合检测仪 JT/T504前轮定位仪 JT/T505四轮定位仪 JT/T506不透光烟度计 JT/T507汽车侧滑检验台 JT/T508机动车前照灯检测仪 JT/T510汽车防抱制动系统检测技术条件 JJG188声级计检定规程
U4A 74ALS04U4B 74ALS04 U4C 74ALS04 U4D 74ALS04 U4E 74ALS04 LS1 TX(F) R8 1K R9 1K VCC P10 图3-1 超声波发射电路 图3-2 集成电路CX20106A内部结构图 CX20106A的引脚注释： （1）l 脚：超声波信号输入端，该脚的输入阻抗约为40kΩ。 （2）2脚：该脚与GND之间连接RC串联网络，它们是负反馈串联网络的一个组成部分，改变它们的数值能改变前置放大器的增益和频率特性。增大电阻R或减小C，将使负反馈量增大，放大倍数下降，反之则放大倍数增大。 但C的改变会影响到频率特性，一般在实际使用中不必改动，推荐选用参数为R=4.7Ω，C=3.3μF。 （3）3脚：该脚与GND之间连接检波电容，电容量大为平均值检波，瞬间相应灵敏度低；若容量小，则为峰值检波，瞬间相应灵敏度高，但检波输出的脉冲宽度变动大，易造成误动作，推荐参数为3.3μF。 （4）4脚：接地端。 （5）5脚：该脚与电源端VCC接入一个电阻，用以设置带通滤波器的中心频率f0，阻值越大，中心频率越低。例如，取R=200kΩ时，fn≈42kHz，若取R=220kΩ，则中心频率f0≈38KHz。 （6）6脚：该脚与GND之间接入一个积分电容，标准值为330pF，如果该
电容取得太大，会使探测距离变短。 （7） 7脚：遥控命令输出端，它是集电极开路的输出方式，因此该引脚必须 接上一个上拉电阻到电源端，该电阻推荐阻值为22k Ω，没有接收信号时该端输出为高电平，有信号时则会下降。 （8） 8脚： 电源正极，4.5V ～5V 。 LS3 4 图3-3 超声波检测接收电路图
倒车雷达安装标准 使用范围：汽车美容装饰店、修理厂、4S服务站等汽车售后服务店 2、设备：电钻 3、工具： 平口起子、梅花起子（拆附件）、专用钻头、彩笔、卷尺、电胶布、电笔（安装用）、纸胶带。 5、安装标准： 步骤一：验车 当一辆车来到之后，接待员对全车进行检查，看车有无损伤，车内财物作好登记 步骤二：定高度。 安装标准：用一条纸胶带贴在后保险杠合适的高度位置上，并确定该高度内无钢板、无线束。 注意： 确保探头位置要对着后面 步骤三：定位 先确定好中间位置，根据安装探头数量，将保险杠等分，并做好标记。 步骤四：打孔 在做好记号的地方打孔。打孔准确无误，打孔时不要伤及周边部位。 步骤五：拆卸饰板。 将后备箱的饰板拆下，将门边条拆下。 注意： 拆卸时不要弄伤饰板及其它部件 步骤六：布线 布线标准： 将显示屏安装在仪表台上，眼睛易看见的部位，将线走至后备箱，走线要隐蔽安全。 步骤七：接线 接线标准：
将钥匙打至on挡，将排挡杆放到倒车挡，找出倒车灯火线与搭铁线，与主机上的相关线连接，将各探头的线与主机相应孔连接，将显示屏的线与主机的相关线连接 步骤八：检测 检测标准： 将车钥匙打倒on挡，排挡杆斥到倒档，检测倒车雷达的效果。 1.预警距离测试：将一个障碍物摆在探头的正后方，由远到近缓慢倒车，分别在远、近两端测量到车尾的实际距离，并和车内倒车雷达显示的障碍物距离相比较。 2.障碍物方位显示测试：分别用一到三个障碍物摆放到车尾的左、中、右侧，测试倒车雷达探测显示障碍物方位是否精确。 3.探测死角测试：将障碍物中心顶偏离探头中心，测试倒车雷达是否能发现。 步骤九：还原 还原标准： 把拆卸的门板、饰板按顺序复原，复原过程中不要损伤车上任何部件，不要遗漏任何部位，将车内物件及电器元件归位。
汽车倒车雷达设计 来源：电子技术应用作者：胡继胜赵力在现代社会中，随着汽车的增多和停车位日趋紧X，泊车成为很多车主头痛的问题，这时倒车雷达就成了汽车的好助手。倒车雷达是汽车泊车安全辅助装置，能以声音或者更为直观的显示告知驾驶员周围障碍物的情况，解除了驾驶员泊车时前后左右探视所引起的困扰，并帮助驾驶员扫除了视野死角和视线模糊的缺陷，提高了倒车的安全性。本文以ATmega16作为核心处理器，采用超声波原理测量出障碍物距车尾的垂直距离。系统电路设计合理，工作稳定，性能良好，精度高，实时检测速度快，在未来市场上将有一定的实用价值。 1 超声波测距原理 超声测距的原理较简单，一般采用渡越时间法，将超声传感器安装在汽车尾部，则障碍物距车尾的垂直距离为： 为了提高测距精度，本系统通过温度补偿的方法对传播速度加以校正。因此只要测量超声发射到超声返回的时间间隔△t及环境温度T，然后根据式(1)、式(2)即可计算出距离S。
2 系统硬件设计 本系统采用ATmega16 AVR为控制核心，外围电路由超声波发射电路、超声波接收电路、温度采集模块、声光报警电路、液晶显示电路、接口电路及电源电路等部分组成。系统框图如图1所示。 2.1 核心控制模块 Atmega16是Atmel公司近几年才推向市场的新一代高性能、低功耗、高集成化的8位CMOS微控制器。由于其先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间，加上片内32 个通用工作寄存器都直接与算术逻辑单元(ALU) 相连接，使得一条指令可以在一个时钟周期内同时访问两个独立的寄存器，大大提高了代码效率，运行速度比AT89C51高出10倍。用于边界扫描的JTAG 接口，可以对片上16 KB闪存Flash在线编程和调试，非常方便软件的升级。内部集成了较大容量的存储器和丰富强大的硬件接口电路，如定时/计数器、实时时钟、快速PWM通道、A/D 转换器、I2C的串行接口、可编程的串行USART接口、SPI串
Q/SQR 奇瑞汽车股份有限公司企业标准 Q/SQR . x x. x x x - 2008倒车雷达性能台架测试及评价试验规范
前言 本规范主要规定了奇瑞汽车股份有限公司-2003进行。本规范是在满足奇瑞汽车产品性能要求的前提下制定的。本标准作为公司开发新产品和抽检配套供应商供货质量的依据。 本规范由奇瑞汽车股份有限公司试验技术中心提出。 本规范由奇瑞汽车股份有限公司汽车工程研究院归口 本规范起草单位：奇瑞汽车股份有限公司试验技术中心 本规范首次发布日期是2008年XX月XX日。 本规范主要起草人：李川、郑春平、周琴
倒车雷达性能台架测试及评价试验规范 1 范围 本规范适用于奇瑞汽车有限公司生产的系列车型所用倒车雷达系统台架性能测试及评价。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 Q/ 倒车辅助系统技术要求 ISO 17386-2003 Intelligent Transportation Systems. Manoeuvring Aids for Low Speed Operation. Performance requirements and test procedures 3 试验条件 试验环境条件 环境温度：23℃±5℃ 相对温度：25~75% 气压：86~106kPa 试验电压：13± 4 性能要求 探测区域分类 及ISO 17386-2003要求，把倒车雷达探测距离分为5段，见图1： OA（0~20cm]：由倒车雷达探头换能器工作原理决定，该区域为不定状态区域，因此在测试过 程中可以不进行测试； OS（0~35cm）：为急停区域，当障碍物出现在在区域内时，必须停车，且声音报警声长鸣； SB[35~60cm]：为急停区域，当障碍物出现在在区域内时，必须停车，且声音报警声急促4Hz； BC（60~90cm]：为缓行区，在该区域内，车辆应该减慢车速，保证车速在5km/h内(在实际行驶 过程中)，且声音报警声频率2Hz； CD（90~150cm]：为预警区，表示障碍物已经进入车辆倒车辅助系统进行提示作用，保证车速 在5km/h内(在实际行驶过程中)，且声音报警声频率1Hz。 探测误差 及ISO 17386-2003要求，倒车雷达探测误差距离为±5cm。 测试条件 1)、倒车雷达安装台架（按实车状态调整好探头的测试台架） 2)、倒车雷达探测标准障碍物：Φ75mm、高1000mm的标准PVC管（水平范围探测）；Φ50mm、 长500mm的标准PVC管（滚地试验） 3)、探测距离范围记录原始记录单（见附表一） 4)、倒车雷达探测范围测试网格（宽至少超出倒车雷达安装整车车宽两侧各20cm）（见附表二） 5)、倒车雷达评价的区域在AD段内，如设计探测距离超出1.5m，超出部分均算为CD部分距离。 图1：倒车雷达探测距离分区 检测过程注意事项
倒车雷达概述 1引言 自从1886年2月9日卡尔?本茨发明了人类第一辆汽车，至今世界汽车工业经过了近122年的发展，当代汽车已经非常成熟和普遍了。汽车已经渗透于国防建设、国民经济以及人类生活的各个领域之中，成为人类生存必不可少的、最主要的交通工具，为人类生存和社会的发展与进步起到了至关重要的作用。当今，汽车已经成为人们生活中不可缺少的一部分，它给人们带来方便快捷的同时，也出现了许多问题。如越来越多的汽车使道路上有效的使用空间越来越小，新手也越来越多，由此引起的剐蹭事件也越来越多，由此引起的纠纷也在不断地增加。原来不是问题的倒车也逐渐变成了问题。尽管每辆车都有后视镜，但不可避免地都存在一个后视盲区，倒车雷达则可以在一定程度上帮助驾驶员扫除视角死角和视线模糊的缺陷，提高驾驶的安全性，减少剐蹭事件。因此，提出了基于超声波测距的汽车用倒车雷达的设计。 2倒车雷达的发展 倒车雷达（Car Reversing System）全称“倒车防撞雷达”，又称“泊车辅助装置”，它是汽车泊车或者倒车时的安全辅助装置。它能以声音或者更为直观的显示告知驾驶员周围障碍物的情况，解除驾驶员泊车、倒车和启动车辆时因前后左右探视所引起的困扰，并帮助驾驶员克服视角死角和视线模糊的缺陷，提高驾驶的安全性。 经过几年的发展，倒车雷达系统已经过了数代的技术改良，不管从结构外观上，还是从性能价格上，这几代产品都各有特点，目前使用较多的是数码显示、荧屏显示和魔幻镜倒车雷达这3种。倒车雷达真正开始于轰鸣器，也就是第一代倒车雷达。我想很多人都不会忘记“倒车请注意！”这句话，因为现在多数普通车还在使用它。第二代则是采用数码波段显示，可显示后障碍物离车体距离的数码波段显示倒车雷达。第三代的液晶荧屏显示较以前有了一个质的飞跃。紧接着的四代魔幻镜倒车雷达和五代整合影音 系统更是结合了前几代产品的优点，在原有倒车雷达的基础上增加了很多功能。3主要技术介绍 距离是在不同的场合和控制中需要检测的一个参数。所以，测距就成为数据采集中要解决的一个问题。尽管测距有多种方式，比如激光测距、微波测距、红外测距和
毕业设计--汽车倒车雷达系统的设计汽车倒车雷达系统的设计与实现引言 随着中国经济的持续增长和汽车价格的持续下降，越来越多的家庭拥有了私家车。在享受汽车给人们带来便利的同时，由于倒车而产生的问题也日益突出。据初步调查统计，15,的汽车事故是由汽车倒车“后视”不良造成的。早期的倒车防撞仪可以测试车后一定距离范围的障碍物从而发出警报，后来发展到根据距离分段报警。随着人们对汽车驾驶辅助系统易用性要求的提高，对汽车倒车雷达的要求也越来越高。本文设计的基于单片机AT89C51的倒车雷达，采用美国DAL-LAS半导体公司生产的DS18B20单总线型数字温度传感器进行温度补偿提高了测距精度，采用OC-MJ12232C_3液晶显示模块对车距进行实时显示和ISD4004语音芯片实现了倒车雷达语音报警的功能，并可以根据距离的不同做出不同的语音提示。由于采用了超声波专用集成电路芯片LM1812，有效地提高了系统的可靠性和稳定性。 1 超声波测距原理 超声传感器是一种将其他形式的能转变为所需频率的超声能或是把超声能转变为同频率的其他形式的能的器件。超声波测距原理是利用单片机在超声波传感器发射超声波的同时单片机的T0计数器开始计数，当检测到回波信号后单片机的T0计数器停止计数。测得的时间和声速相乘就可以得到超声波往返过程中走过的路程，所以所测距离S为声波传输距离的一半: S=Ct,2 式中:S为超声波发射点与被测障碍物之间的距离;C为声波在介质中的传输速率;t为超声波发射到超声波返回的时间间隔。声波在空气中传输速率为: 式中:T为绝对温度;C0=331(45 m,s。
采用单片机脉冲计数的方法，可精确测出t的值。假设单片机的机器周期为T 机，则有t=NT机，则测得的距离为: 2 系统硬件电路设计 2(1 系统结构 系统框图如图1所示。该系统由单片机控制电路、超声波发射与接收电路、温度补偿电路、LCD显示电路以及语音报警电路等几部分组成。单片机AT89C51是整个系统的核心部件，协调各部分电路的工作。单片机在超声波信号发射的同时开始计时，超声波信号在空气中传播遇到障碍物后发生反射，反射的回波信号经过处理后输入到单片机的INTO端产生中断，计数器停止计数。通过计数器测得的脉冲数可得到超声波信号往返所需要的时间，从而达到测距的目的。超声波探头选用TCF40-25TR1型收发一体式超声波传感器，谐振频率为40 kHz;超声发射与接收电路采用LM1812专业集成电路，不仅外围元件较少，电路简单，而且有更好的稳定性及可靠性;温度补偿电路采用一线制数字温度传感器DS18B20，利用声速和温度之间的关系对声速进行校正，从而消除温度对声速的影响;语音报警电路采用 ISD4004，可实现汽车倒车过程中的语音报警。 2(2 单片机控制电路 系统控制部分的核心是ATMEL公司生产的AT89C51。AT89C51采用40引脚的双列直插式封装(DIP)形式，内部由CPU，4 KB的ROM，256 B的RAM，2个16位的定时,
摘要 本文的内容是基于超声波测距的汽车倒车雷达系统的设计，主要是利用超声波的特点和优势，将超声波测距系统和STC89C52RC单片机结合于一体，设计出一种基于STC89C52RC单片机的汽车倒车雷达系统。本系统采用软硬件结合的方法，包括电源模块、单片机及显示模块、报警模块、超声波发射与接收模块，具有模块化和多功能化的特点。该设计的原理是超声波发射器发射一连串超声波，遇到障碍物后反射回来，由超声波接收器接收，只要能计算出超声波从发射到接收的时间，就可以通过计算子程序得出汽车与障碍物的距离，当距离小于报警距离时，发出相应的声光报警。 论文概述了汽车倒车雷达系统的发展及基本原理，阐述了超声波传感器的原理及特性。对于系统的一些主要参数进行了讨论，并且在介绍超声波测距系统功能的基础上，提出了系统的总体构成。通过多种设计方案比较，得出了最佳设计方案，并对系统各个设计单元的原理进行了介绍。对组成各系统电路的芯片进行了介绍，并阐述了它们的工作原理。论文介绍了系统的软件结构，通过编程来实现系统功能。 关键词：汽车倒车雷达系统；STC89C52RC；超声波测距
AUTOMOBILE-REVERSING RADAR SYSTEM Abstract The paper is based on the ultrasonic distance reversing collision avoidance system design, mainly using ultrasound features and advantages, ultrasound ranging system and the integration with the integration STC89C52RC monolithic integrated circuit,including power supply module, SCM and display module, alarm module, ultrasonic transmitting and receiving modules, STC89C52RC monolithic integrated circuit based on the design of a reverse collision avoidance warning systems.The design principle of ultrasonic launcher is a series of ultrasonic, encounter obstacles reflected, by the ultrasonic receiver, as long as you can calculate the ultrasonic from transmitting to receiving time, calculation and program can be used cars and obstacle distance, when the distance is less than the alarm distance, sends out the corresponding sound and light alarm. The paper outlines the development and the basic principles of ultrasound tests on the principles and characteristics of ultrasound sensors. Some of the main parameters for the system were discussed, and introducing ultrasonic ranging system functions basic, the overall composition of the system. Through multiple design comparison, the best designed program drawn, and various system design modules principles introduced. On the composition of the system circuit chip introduced and elaborated the principles of their work. Papers introduced system software architecture, through programming to achieve system function. Keywords: Automobile-reversing radar system ;STC89C52RC; Ultrasonic ranging
智能驾驶汽车常用雷达传感器综述 雷达传感器及优缺点 1）雷达传感器 智能车要实现在未知环境中的自主行驶，必须要具备在各种环境中获得实时可靠的外部信息的能力。在国内外智能车开发过程中，使用最多的环境感知传感器除了机器视觉外就是雷达。根据雷达波段的不同主要包括激光雷达、毫米波雷达和超声波雷达。从美国的DAPAR 挑战赛到中国的“智能车未来挑战赛”，几乎每一辆参赛的自主车都有激光雷达的身影，图中用红色矩形标注的区域均表示自主车使用各种类型的激光雷达，这其中包括单线激光雷达、多线激光雷达、毫米波雷达等，如错误!未找到引用源。所示。 智能车雷达传感器配置 目前激光雷达在智能车领域主要应用于障碍检测、动态障碍检测识别与跟踪、路面检测、定位和导航、环境建模等方面。激光雷达根据探测原理，可以分为单线(二维)激光雷达和多线(三维激光雷达)，其中三维激光雷达可以分为单向多线和三维全向激光雷达。其中单线扫描激光雷达只有一条扫描线，通过旋转扫描得到一条线上的深度信息，如德国SICK光电设备公司研发的LMS系列激光雷达；多线扫描激光雷达通过多条扫描线的旋转扫描，得到多条线上的深度信息，如德国IBEO公司的LD ML激光雷达；三维全向激光雷达则扫描的是一个空间，得到一个空间内的深度信息。
2）雷达传感器的优缺点 雷达与摄像机的根本不同在于其环境探测模式属于主动探测，也就是雷达属于主动传感器，即雷达对物体的感知信息来源于自身，而摄像机作为被动传感器则是被动接受外界环境中物体的信息，因此相对于机器视觉而言，雷达受外界环境影响小，在深度信息的获取上，其可靠性和精确性要高于被动传感器。 除此之外，雷达相对于摄像机等其它传感器相比有以下优势：激光雷达采用主动测距法，接收到的是物体反射回的激光脉冲，从而使得激光雷达对环境光的强弱和物体色彩差异具有很强的鲁棒性；激光雷达直接返回被测物体到雷达的距离，与立体视觉复杂的视差深度转换算法相比更为直接，而且测距更为准确；飞点单线或多线扫描激光雷达每帧只返回几百到几千个扫描点的程距，相比摄像机每帧要记录百万级像素的信息，前者速度更快，实时性更好；另外，激光雷达还具有视角大、测距范围大等优点。 雷达的最大缺点在于其制造工艺复杂，成本较高，尤其是国内在雷达研制方面实力尚存不足，该领域仍然受制于国外先进国家的技术垄断，一台性能较好的激光雷达成本可能达到一台摄像机的10倍甚至更多，这在一定程度上使其广泛应用受到限制。但是作为一项前沿技术研究，智能驾驶在起步发展不可避免要经历高投入的阶段，目前国内一些大学和科研单位也正致力于研发国产雷达，相信不久的将来国产雷达的研究进度会拉近与智能驾驶发展的距离，减小价格对智能车推广应用的阻碍。 激光雷达的感知技术 1）障碍物检测：激光雷达感知技术中障碍物检测研究最多，一般是通过测量智能车前方的高度信息确定障碍物的分布。 2）动态障碍物跟踪：基于激光雷达的动态障碍跟踪是环境理解的重要组成部分，在日常的环境中，动态障碍物跟踪主要包括行人跟
基于AT89C52单片机的汽车倒车雷达系统设计 本设计主要是设计于AT89C52AT89C52单片机为核心的一种汽车倒车雷达系统。设计采用硬件、软件相结合的方式，具有高精度、成本低的特点。 标签：AT89C52单片机；超声波；设计 引言 随着生活水平的不断提高，人们购买车辆的数量不断增多，由此伴随产生的交通问题越来越成为社会所关注的问题。对于公路交通事故来说，有很大一部分的车祸是由于驾驶员反应不及所引起的，也有很大一部分的车辆相撞由于追尾相撞，其余则由于侧面撞击所致。所以，设计一款倒车雷达能使驾驶员能够提早意识到事故危险并采取对应的措施，则可以尽量避免一些可能发生的交通事故。其中倒车盲区带来车辆事故的不断发生，引起了社会和交通部门的广泛高度重视。而层出不穷的倒车事故给车主带来了许多麻烦，例如撞上别人的车、路灯、消防栓，如果撞上行人更是不堪设想。“倒车防撞雷达”就应运而生。 经过不断的发展，倒车雷达系统经历了六代技术改良，不管从结构外观上还是性能价格上，其中使用较多的是数码显示、荧屏显示、防炫目和魔幻倒车雷达这四种。 本设计采用以AT89C51单片机的汽车倒车雷达系统，其主要功能是：在倒車时，能对车后的目标进行准确的探测，并判断障碍物的距离，做出报警并能语音播报障碍物的准确距离。 1 系统设计 用AT89C52单片机来作为整个倒车系统的核心部件，其系统设计总框图如图1所示。整个系统包括单片机最小系统、直流电源模块、超声波接收/发送、LED显示模块、温度补偿模块、语音模块。 1.1 单片机最小系统 单片机最小系统是整个系统的核心部件，其作用是控制超声波的发射和接收，对计数器计算结果进行数据处理后送入LCD显示及语音报警电路工作。P2.5口接收超声波信号，P2.6口发送超声波信号，P0.1～P0.7口送命令到LCD控制LCD的显示方式。P3.7口为语音报警数据采集端。 1.2 超声波接收、发送模块 在超声探测电路中，发射端得到输出脉冲为一系列方波，其宽度为发射超声的时间间隔，被测物距离越大，脉冲宽度越大，输出脉冲个数与被测距离成正比。